直流电路欧姆定律课件

返回返回返回自学教材自学教材 1形成电流的条件形成电流的条件 (1)导体中要有能导体中要有能 的电荷。的电荷。(2)导体内存在导体内存在 。2电流的方向电流的方向规定规定 的定向运动方向为电流方向。的定向运动方向为电流方向。自由移动自由移动电场电场正电荷正电荷返回比值比值返回 4恒定电流恒定电流 (1)直流：直流：不随时间改变的电流。不随时间改变的电流。(2)恒定电流：方向和恒定电流：方向和 都不随时间改变的电流。都不随时间改变的电流。方向方向强弱强弱返回重点诠释重点诠释 1导体中电流的微观表示导体中电流的微观表示 (1)建立模型：如图建立模型：如图211所示，所示，AD表示粗细均匀的一段导体表示粗细均匀的一段导体l，两端加一，两端加一定的电压，导体中的自由电荷沿导体定的电压，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为定向移动的速率为v，设导体的横截面积为，设导体的横截面积为S，导体每单位体，导体每单位体积内的自由电荷数为积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为，每个自由电荷的电荷量为q。图图211返回返回返回返回 3区分三种速率区分三种速率 (1)电子定向移动的速率：电子定向移动的速率：电流是自由电荷的定向移动形成的，可以证明电流是自由电荷的定向移动形成的，可以证明IneSv，其中其中v就是电子定向移动的速率，其大小与导体两端的电压就是电子定向移动的速率，其大小与导体两端的电压及导体本身的因素有关，一般数量级为及导体本身的因素有关，一般数量级为105 m/s。(2)电子热运动的速率：电子热运动的速率：构成导体的电子在永不停息地做无规则运动，由于热运构成导体的电子在永不停息地做无规则运动，由于热运动向各个方向的机会相等，故不能形成电流。其大小与导体动向各个方向的机会相等，故不能形成电流。其大小与导体的温度有关，温度越高，分子热运动的速率越大，常温下其的温度有关，温度越高，分子热运动的速率越大，常温下其数量级为数量级为105 m/s。返回 (3)电流传导速率：电流传导速率：闭合开关的瞬间，电路中各处以真空中光速建立恒闭合开关的瞬间，电路中各处以真空中光速建立恒定的电场，在恒定电场的作用下，电路中各处的自由电定的电场，在恒定电场的作用下，电路中各处的自由电子几乎同时开始定向移动，整个电路也几乎同时形成了子几乎同时开始定向移动，整个电路也几乎同时形成了电流。其大小等于光速，恒为电流。其大小等于光速，恒为3108 m/s。返回1关于电流，下列说法中正确的是关于电流，下列说法中正确的是 ()A通过导体截面的电荷量越多，电流越大通过导体截面的电荷量越多，电流越大B电子运动速率越大，电流越大电子运动速率越大，电流越大C单位时间内通过导体截面的电荷量越多，导体中的单位时间内通过导体截面的电荷量越多，导体中的电流越大电流越大D电流的方向就是自由电荷定向移动的方向电流的方向就是自由电荷定向移动的方向返回答案：答案：C返回 自学教材自学教材比值比值阻碍作用阻碍作用返回电压电压电阻电阻返回 重点诠释重点诠释返回返回返回返回答案：答案：BD返回自学教材自学教材 1导体的伏安特性曲线导体的伏安特性曲线 (1)定义：建立平面直角坐标系，用纵轴表示电流定义：建立平面直角坐标系，用纵轴表示电流I，用横，用横轴表示电压轴表示电压U，画出导体的，画出导体的IU图线。图线。(2)线性元件：导体的伏安特性曲线为线性元件：导体的伏安特性曲线为 的直线，的直线，即电流与电压成即电流与电压成 的线性关系的元件，如金属导体、电解的线性关系的元件，如金属导体、电解液等。液等。(3)非线性元件：伏安特性曲线不是非线性元件：伏安特性曲线不是 的，即电流与的，即电流与电压不成正比的电学元件，如气态导体、二极管等。电压不成正比的电学元件，如气态导体、二极管等。过原点过原点正比正比直线直线返回 2描绘小灯泡的伏安特性曲线描绘小灯泡的伏安特性曲线 (1)实验器材：实验器材：小灯泡、小灯泡、电流表、电流表、学生电、学生电源源(或电池组或电池组)、开关、导线、坐标纸、铅笔等。、开关、导线、坐标纸、铅笔等。电压表电压表滑动变阻器滑动变阻器返回 (2)实验电路如图实验电路如图212所示。所示。(3)实验操作：实验操作：按如图所示连接好电路，按如图所示连接好电路，开关闭合前，将滑动变阻器滑片开关闭合前，将滑动变阻器滑片滑至滑至R的的 端。端。闭合开关，向右移动变阻器的滑片到不同位置，并闭合开关，向右移动变阻器的滑片到不同位置，并分别记下分别记下 、的示数。的示数。依据实验数据作出小灯泡的依据实验数据作出小灯泡的 图线。图线。(4)实验结论：小灯泡的电压、电流变大时，灯丝温度实验结论：小灯泡的电压、电流变大时，灯丝温度升高，电阻变大，伏安特性曲线不是直线而是曲线。升高，电阻变大，伏安特性曲线不是直线而是曲线。最左最左电压表电压表电流表电流表IU图图212返回图线图线比较内容比较内容IU图线图线(伏安特性曲线伏安特性曲线)UI图线图线坐标轴坐标轴U是自变量，是自变量，I是因变量是因变量I横坐标，横坐标，U纵坐标纵坐标斜率斜率图线上的点与坐标原点图线上的点与坐标原点连线的斜率表示导体电连线的斜率表示导体电阻的倒数阻的倒数图线上的点与坐标图线上的点与坐标原点连线的斜率表原点连线的斜率表示导体的电阻示导体的电阻重点诠释重点诠释1对导体伏安特性曲线的理解对导体伏安特性曲线的理解 返回图线图线比较内容比较内容IU图线图线(伏安特性曲伏安特性曲线线)UI图线图线线性元件线性元件图线的形状图线的形状 R1R2 R1R2非线性元件非线性元件图线的形状图线的形状电阻随电阻随U的增大而增大的增大而增大 电阻随电阻随I的增强而减小的增强而减小返回 2描绘小灯泡的伏安特性曲线实验中应注意的问题描绘小灯泡的伏安特性曲线实验中应注意的问题 (1)由于小灯泡的电阻较小，为减小误差，采用电流由于小灯泡的电阻较小，为减小误差，采用电流表外接法。表外接法。(2)滑动变阻器的接法：描绘小灯泡的伏安特性曲线，滑动变阻器的接法：描绘小灯泡的伏安特性曲线，需要从零开始的连续变化的电压，因此滑动变阻器要采用需要从零开始的连续变化的电压，因此滑动变阻器要采用分压式连接，实验电路图见前面图分压式连接，实验电路图见前面图212所示。所示。(3)接线顺序为接线顺序为“先串后并先串后并”，即先将电源、开关、滑动，即先将电源、开关、滑动变阻器的全部电阻组成串联电路，再将电流表和小灯泡串变阻器的全部电阻组成串联电路，再将电流表和小灯泡串联后两端接滑动变阻器的滑动触点和另一固定接线柱，最联后两端接滑动变阻器的滑动触点和另一固定接线柱，最后把电压表并联到小灯泡两端后把电压表并联到小灯泡两端返回 (4)电表量程选择的原则是在保证测量值不超过量程的情电表量程选择的原则是在保证测量值不超过量程的情况下，指针偏转角度越大，测量值的精确度通常越高。况下，指针偏转角度越大，测量值的精确度通常越高。(5)电路接好后合上开关前要检查滑动变阻器滑动触点的电路接好后合上开关前要检查滑动变阻器滑动触点的位置，通常在开始实验时，应通过调整滑动变阻器的滑动触位置，通常在开始实验时，应通过调整滑动变阻器的滑动触头位置，使小灯泡两端的电压或流经小灯泡的电流最小。头位置，使小灯泡两端的电压或流经小灯泡的电流最小。返回图图213答案：答案：A返回返回 例例1如图如图214所示，在所示，在NaCl溶溶液中，正、负电荷定向移动，方向如图液中，正、负电荷定向移动，方向如图所示。若测得所示。若测得2 s内有内有1.01018个个Na和和同样多的同样多的Cl通过溶液内部的横截面通过溶液内部的横截面M，试问：溶液中的电流方向如何？电流多大？试问：溶液中的电流方向如何？电流多大？图图214返回审题指导审题指导解答本题时应注意以下两点：解答本题时应注意以下两点：(1)溶液中正、负电荷定向移动均形成电流。溶液中正、负电荷定向移动均形成电流。(2)电流的方向为正电荷的定向移动方向。电流的方向为正电荷的定向移动方向。返回 解析解析NaCl溶液导电是靠自由移动的溶液导电是靠自由移动的Na和和Cl，它们在电场力作用下向相反方向运动，因为电流方向规它们在电场力作用下向相反方向运动，因为电流方向规定为正电荷定向移动的方向，故溶液中电流方向与定为正电荷定向移动的方向，故溶液中电流方向与Na定向移动方向相同，即由定向移动方向相同，即由A指向指向B。返回答案答案由由A指向指向B0.16 A返回返回在上例中若在上例中若5 s内到达阳极的内到达阳极的Cl和到达阴极的和到达阴极的Na的电的电荷量均为荷量均为5 C，则溶液中的电流为多大？，则溶液中的电流为多大？答案：答案：1 A返回返回返回答案答案2.0 A返回返回某电压表的量程是某电压表的量程是15 V，一导体通以，一导体通以2 mA电流时，两端电流时，两端电压是电压是1.6 V，现给此导体通以，现给此导体通以20 mA电流，能否用这个电流，能否用这个电压表去测量导体两端的电压？电压表去测量导体两端的电压？答案：答案：不能测量不能测量返回 例例3某同学做三种导电元件的导电性质实验，根据某同学做三种导电元件的导电性质实验，根据所测数据分别绘制了三种元件的所测数据分别绘制了三种元件的IU图像如图图像如图215(a)(b)(c)所示，则下列判断正确的是所示，则下列判断正确的是 ()图图215返回 A只有只有(b)正确正确 B(a)(c)图曲线肯定是误差太大图曲线肯定是误差太大 C(a)(c)不遵从欧姆定律，肯定是不可能的不遵从欧姆定律，肯定是不可能的 D(a)(b)(c)三图像都可能正确，并不一定有较大的三图像都可能正确，并不一定有较大的误差误差 审题指导审题指导解答本题时应注意以下两点：解答本题时应注意以下两点：(1)区别区别IU图像和图像和UI图像。图像。(2)电阻与斜率的关系。电阻与斜率的关系。返回解析解析本题的伏安特性曲线是本题的伏安特性曲线是IU图像，图像中某点与图像，图像中某点与原点连线的斜率倒数表示导体在该状态下的电阻。题图原点连线的斜率倒数表示导体在该状态下的电阻。题图(a)反映元件的电阻随电压的升高而减小，是非线性元件；反映元件的电阻随电压的升高而减小，是非线性元件；题图题图(b)反映元件的电阻不随电压的变化而变化，是线性反映元件的电阻不随电压的变化而变化，是线性元件；题图元件；题图(c)反映元件的电阻随电压的升高而增大，说反映元件的电阻随电压的升高而增大，说明元件类似于小灯泡。综上所述，三种图像都有可能正明元件类似于小灯泡。综上所述，三种图像都有可能正确，故确，故D对。对。答案答案D返回图图216